L'anemia drepanocitica è una malattia originaria dei paesi africani dove i portatori sani sono addirittura il 25 % della popolazione. Con frequenze decisamente minori è comunque presente anche in Italia e oggi tende ad aumentare a seguito della crescente immigrazione di popolazioni dal continente africano. E' caratterizzata dalla presenza della falcemia (o drepanocitosi o Hb S) e cioè di una mutazione del gene β globinico che dà origine ad una emoglobina anomala.
Come la microcitemia, anche la falcemia si comporta nella trasmissione ereditaria come un carattere autosomico mendeliano dominante.

In condizione eterozigotica la mutazione falcemica non dà luogo a malattia: il portatore è sano.
L'anemia drepanocitica (o falciforme) è la malattia causata dalla condizione omozigotica del gene per l'Hb S (βS/βS).
Caratteristiche biochimiche e funzionali dell'Hb S
L'alterazione strutturale tipica della catena globinica bS è la sostituzione nella posizione 6 di questa catena di un residuo di acido glutammico con un residuo di valina.
Questa mutazione dà origine ad una mobilità dell'Hb S, in elettroforesi a pH alcalino, assai minore di quella dell'Hb A.

Nel malato di anemia drepanocitica è presente, oltre ad una modesta quota di Hb F e una normale di Hb A2, soltanto Hb S. nella malattia microdrepanocitica il malato presenta costantemente una quota di Hb A2 nel range delle β tal, una quota predominante di Hb S ed una più modesta di Hb F, ma in alcuni casi (e cioè se il malato è portatore di un gene β+ tal) anche di una piccola quota di Hb A.
La proprietà fondamentale dell'Hb S è che in condizioni di carenza di ossigeno le emazie che la contengono assumono rapidamente una forma allungata e ricurva con lunghi prolungamenti filiformi che partono dalle due estremità

Le emazie divengono fortemente somiglianti a tante falci, da cui i nomi di falcemia o drepanocitosi.
Il processo di deformazione è causato dalla polimerizzazione delle catene βS e cioè dalla formazione di tanti fasci di catene globiniche rigide e ricurve che si dispongono lungo l'asse longitudinale della cellula. Contemporaneamente al fenomeno falciforme, l'Hb S si trasforma in una massa gelificata pressoché insolubile.
Quadro clinico dell'anemia drepanocitica (omozigosi per il gene dell'Hb S: βS/βS)
L'anemia drepanocitica presenta un quadro di un'anemia normocromica più o meno grave. Si può diagnosticare grazie allo studio emoglobinico per la presenza dell'Hb S. Inoltre nei preparati di sangue incubati a 37°C in condizioni di anossiemia compare entro poche ore, la completa deformazione a falce di tutte le emazie.
Il quadro clinico è caratterizzato da crisi dolorose improvvise, violente e ricorrenti che possono comparire fin dai primi anni di vita e che hanno varia localizzazione: ossea, articolare e muscolare; oppure viscerale, polmonare, addominale.
Possono insorgere manifestazioni neurologiche varie e frequenti sono gli ictus cerebrali. Tutte queste affezioni sono causate da trombosi ed infarti conseguenti alla massiccia deformazione a falce delle emazie in circolo.
Il decorso della malattia è in parte regolato dalla quota di Hb F presente nel malato: è più lieve se questa quota è più alta e viceversa.La scoperta in paesi africani di particolari aplotipi ha messo in evidenza che la presenza della mutazione Gγ -158 C→T dà luogo ad una più alta quota di Hb F del malato e quindi ad una minore gravità della sua malattia.
L'aplotipo Senegal che comprende questa mutazione causa una malattia relativamente lieve, mentre l'aplotipo Bantu che non la comprende è associato ad una malattia più grave.
I reperti anatomo-patologici sono caratterizzati in entrambe le malattie da una predominante presenza di trombosi, infarti, sequestri voluminosi in vari organi, che sono espressione della grande difficoltà di circolazione delle emazie deformate a falce.